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地板辐射供冷与置换通风空调房间热环境模拟与能耗分析

余院生  
【摘要】: 置换通风加地板辐射供冷/暖(简称复合空调)是一种较为理想的空气调节方式,它以低温热水(不超过60℃,采暖)或中温冷水(制冷)为媒介,通过埋设在地板下的换热管均匀地加热或冷却地板,从而均匀地向室内辐射能量,达到调节室内空气温度的目的。同时置换通风系统向室内送入温暖或凉爽的新风,以调节空气湿度防止结露并提供一定的冷量热量及新鲜空气。置换通风加地板辐射供冷/暖系统具有节约能源、换热均匀、提供新风、不占用空间面积、美观大方且人体的舒适度很好的优点,因此成为新一代舒适空调方式。该方式在欧美一些国家的住宅项目中得到广泛的应用,这种空调方式不但适用于住宅和别墅,更适用于高空间,大跨度的公用建筑,如宾馆、展览馆、游泳池、练舞房、体育馆等。 置换通风和地板辐射供暖供冷技术,集地板供暖、地板供冷、新风和生活热水一体,通过同一套地板辐射管路夏天供冷冬天供暖,并实现智能区域控制和提供新风,模拟出最接近自然的空气环境,被称之为“自然空调”,并可实现免费制冷和免费生活热水。被广泛应用于高级住宅、别墅、公共场所等。 本文建立了地板辐射供冷与置换通风空调房间的辐射模型,利用Fluent软件模拟了室内的热湿分布;在室内冷负荷最大时,模拟等温和非等温送风情况下不同的地板表面温度所形成的速度场、温度场和相对湿度场;运用PMV-PPD热舒适指标进行分析,得出了人体在热舒适情况下的空调系统参数的变化规律,其结果可供设计参考。 运用EnergyPlus能耗模拟软件建立了地板辐射供冷与置换通风空调系统模型,模拟了夏季日运行时各工况下的耗冷量,并与常规的空调系统进行能耗对比。结果表明,夏季复合式空调系统比常规空调要耗能,但由于冬季地板供暖比常规空调要节能,综合全年来看,总体的能耗要比常规空调系统要节能。 地板辐射供冷与置换通风空调系统作为一种新型的空调组合方式,即提高了舒适性要求,又节能,是值得推广和应用的。


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